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Condensateur -électrolytique., dans lequel une ou plusieurs électrodes sont munies d'organes de sortie, et procédé de fabrication de ce condensateur.
La présente invention concerne un condensateur électrolytique, plus particulièrement un condensateur enrouler dans lequel une ou plusieurs électrodes en matière formant film sont munies d'organes de sortie en une matière analogue; l'invention concerne aussi un procédé de fabrication de ces condensateurs.
Avec les condensateurs électrolytiques enroules, on rencontre toujours la difficulté d'obtenir une bonne connexion entre une électrode en matière pelliculaire, telle que l'anode, et un circuit extérieur. En effet, il faut tenir compte d'une part du fait que la partie d'un organe de sortie à l'intérieur du récipient du condensateur vient en contact avec l'électrolyte, de sorte que dans le cas où elle n'est pas établie en matière pelliculaire, elle doit être isolée soigneusement pour éviter des courtcircuits, et d'autre part du fait que les métaux pelliculaires ne sont pas soudables ce qui empêche une jonction métallique simple.
On a déjà cherché à éviter cet inconvénient en utilisant pour l'organe de jonction un fil torronné qui, du côté de l'enroulement du condensateur est fait en aluminium, tandis que du côté de la borne de jonction il y a des fils aisément soudables, par exemple en cuivre. Cette construction est compliquée et le contact entre l'aluminium et le cuivre est insuffisant.
De plus, on a proposé d'assembler par pliage un fil de cuivre et une bande d'aluminium faisant partie d'une électrode et de noyer la jonction dans du compound. Une jonction de ce genre entraine toujours des inconvénients de nature électrique et mécanique, qui sont encore accentués par le fait que l'électrolyte pénètre à la longue dans la couche de compound jusqu'à la jonction et a un effet destructif par corrosion.
Conformément à l'invention on obvie à ces inconvénients et on obtient une jonction qu'on peut facilement réaliser dans la fabrication en série. Un avantage supplémentaire de l'invention consiste en ce qu'elle résout d'une simple manière le problème du passage étanche aux gaz de l'organe de sortie, par la paroi du récipient contenant le condensateur.
L'invention présente la caractéristique que les organes de sortie sont munis en partie d'une couche superficielle de matière @
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soudable. On peut donc directement utiliser l'organe de sortie de l'enroulement du condensateur pour établir le joint avec la borne d'amenée du condensateur tout en évitant des soudures intermédiaires.
Même dans le cas où l'électrolyte suinterait jusqu'à la partie de l'organe de sortie qui est munie de la couche metallique soudable, il ne se produit pas de corrosion, parce que la couche soudable adhère intimement à la couche sousjacente en matière pelliculaire, de sorte que l'électrolyte ne peut pas pénétrer entre ces deux couches comme c'est le cas avec les jonctions soudées ou rivées où il y a toujours de petits trous qui, bien que de dimensions microscopiques, permettent à l'Électrolyte de péné- trer entre les deux métaux différents et de commencer son action destructive.
De préférence, on sépare au moyen d'une couche de com- pound l'électrolyte de la partie de l'organe de sortie qui est métallisée de manière soudable.
L'organe de sortie d'une électrode devant satisfaire non seulement à la condition d'un faible encombrement, mais aussi à celle d'une résistance de transition aussi réduite que possible, l'organe de sortie, dans un mode d'exécution avantageux de l'in- vention, est constitué par une pièce ayant la forme d'une tige aplatie à l'endroit où elle est fixée a une électrode. La partie de l'organe de sortie située à l'intérieur de l'enroulement peut recevoir, par exemple par laminage, une très faible épaisseur,de sorte que l'espace occupé dans l'enroulement est extrêmement faible, tandis que la surface de contact avec l'électrode en.question est très grande.
Il est particulièrement avantageux de faire passer l'or- gane de sortie lui-même par une paroi du récipient contenant le condensateur. De la sorte on utilise le minimum de matière et, en outre, on réduit au minimum le nombre de jonctions et, partant, la résistance de transition.
De préférence, la sortie de l'organe se fait de telle manière que l'organe de sortie passe par un tube cylindrique re- couvert en partie de couches métalliques soudables qui établissent un joint étanche aux gaz d'une part entre le tube et la paroi, et d'autre part entre le tube et l'organe de sortie.
Dans un autre mode de réalisation avantageux on dispose dans la paroi du récipient du condensateur une perle de verre qui embrasse un tube métallique, par où passe l'organe de sortie, et auquel il est fixé d'une manière étanche aux gaz-
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de l'invention.
La fig. 1 représente la jonction d'un organe de sortie à une partie d'une électrode pelliculaire et la fig.2 est une coupe d'un condensateur électrolytique enroulé, dans lequel l'organe de sortie de l'électrode est isolé de l'enveloppe au moyen d'une perle de verre.
La fig.3 montre une variante où l'organe est supporté dans un tube de matière céramique. Sur cette figure le condensateur représenté comprend une électrode centrale plongée dans un electro- lyte liquide.
L'extrémité d'une pellicule anodique, à laquelle doit être fixé un organe de raccordement, porte le chiffre de référence 1. L'organe de sortie est constitué par un fil d'aluminium d'en-
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viron 1 mm de diamètre qui est aplati par laminage, du côté infé- rieur, comme le montre la figure en 2. La fixation de la partie aplatie 2 à la pellicule 1 se fait par poinçonnage partiel de la matière aplatie et de la pellicule, après quoi on rabat les lan- guettes ainsi formées et les aplatit, comme le montre la figure en 3. De plus, on peut les souder par points. L'extrémité 4 de la partie cylindrique de l'organe 2 est garnie d'une couche métalli- que soudable (hachurée, sur le dessin).
A cet effet l'organe de sortie est plongé dans une suspension d'oxyde d'argent sur la longueur à recouvrir, après quoi on réduit l'oxyde d'argent.
Après avoir fixé l'organe de sortie à la pellicule ano- dique on enroule et imprègne le condensateur, puis on procède à la formation de l'ensemble jusqu'à la tension requise. Ensuite on introduit l'enroulement, qui porte le chiffre de référence 5 sur la fig.2, dans le récipient 6. Ce récipient est établi en aluminium par extrusion. Dans le but d'isoler l'enroulement du condensateur par rapport à la paroi du récipient on a disposé autour de l'enroulement deux bagues de caoutchouc 7, la plaque isolante,,7!::, étant destinée à isoler l'enroulement par rapport au fond du récipient. Toutefois, on peut aussi introduire l'enroulement dans un boîtier en matière isolante et ensuite placer l'ensemble dans le récipient. L'organe de raccordement 8 pour la cathode est fixé au récipient en 9 par un point de soudure.
Sur l'enroulement on place un disque 10 en papier imbibé de résine artificielle, qui sert d'appui pour la couche de compound 11 qui empêche l'électrolyte de passer de l'enroulement 5 à la partie argentée 4 de l'organe de sortie. Ce dernier étant parfai- tement lisse le compound adhère complètement à la tige ce qui assure une fermeture parfaite, à l'opposé des raccordements connus où, par exemple, la jonction par pliage entre la bande de sortie pour l'é- lectrode et le fil de raccordement est noyée dans le compound.
En pratique la forme irrégulière de la jonction provoque souvent des fissures dans le compound, ar où l'électrolyte pénètre malgré cela jusqu'à la jonction. Pour etre parfaitement sûr en l'espèce que l'élec'trolyte ne monte pas jusqu'à l'extrémité argentée on peut recouvrir d'une couche de vérnis la partie non argentée de l'organe, ce qui favorise encore en général l'adhérence du compound.
Le récipient 6 est muni d'un couvercle 12 en fer étamé, une fermeture étanche aux gaz étant obtenue en argentant le bord 13 du récipient et en prévoyant une bague de soudure 14 qui consti- tue la liaison entre le récipient et le couvercle. Le passage, de façon étanche aux gaz, de l'organe de sortie pour l'électrode par le couvercle a lieu comme suit. Au couvercle on fixe, au moyen de la soudure 16, une bague 15 en un alliage de fer, de nickel, et de cobalt. Cette bague porte une perle de verre 17 par où passe le tube 18 en matière soudable. A ce tube est fixée, de façon -étanche aux gaz, à l'aide de soudure 19, l'extrémité argentée rabattue 4 de l'organe de sortie et en même temps un organe de contact 20 muni d'une languette à souder 21.
Sur la figure 31es organes correspondant à ceux repré- sentés sur la fig. 2 portent les mêmes chiffres de référence. Le récipient 6 peut être monté sur un plateau de châssis au moyen de la vis 30 fixée au fond. Le couvercle 12 est fixé au récipient d'une manière analogue à celle montrée sur la figure 2. Le récipient contient une électrode centrale 22 qui est constituée par un cer- tain nombre de cylindres concentriques sur un fond commun. Cette électrode est supportée par le conducteur d'amenée ayant la forme d'une tige 23 en aluminium, dont l'extrémité 4 est munie d'une cou- che métallique soudable de la manière précitée.
La tige 23 est sup- portée à son tour par un tube 24 fait en la matière dénommée dans le commerce "calite" qui est métallisé en partie, comme le montre le dessin en pointillés, et qui, à l'aide de soudure 25, est relié au couvercle 12 de façon étanche aux gaz. A la surface supérieure @
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métallisée du tube de calite est soudé un organe en forme de couvercle 26 qui est muni d'une languette de soudure 27 et destiné à augmenter la rigidité mécanique de la liaison entre la tige 23 et le tube de calite 24 au moyen de la soudure 28.
Pour éviter la corrosion de l'organe de sortie à la limite électrolyte-air, cet organe est recouvert sur une grande partie de sa longueur d'une matière chimiquement inerte telle que du vernis, comme le montre cette figure en 31.
La paroi du condensateur présente une rainure 32 qui est percée de plusieurs trous 33 fermés par une bande de caoutchouc 34.
Ce dispositif permet d'une manière sûre l'échappement des gaz développes. Bien que le condensateur représenté soit parfaitement étanche aux liquides et même aux gaz on n'a pas eu recours au caoutchouc pour la fermeture, ce qu'on faisait souvent jusqu'ici.
Il n'y a qu'une bande de caoutchouc 34 pour la soupape.
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Electrolytic capacitor, in which one or more electrodes are provided with output members, and method of manufacturing this capacitor.
The present invention relates to an electrolytic capacitor, more particularly a coil capacitor in which one or more electrodes of film material are provided with output members of a like material; the invention also relates to a method of manufacturing these capacitors.
With coil electrolytic capacitors, one always encounters the difficulty of obtaining a good connection between an electrode made of film material, such as the anode, and an external circuit. Indeed, it must be taken into account on the one hand that the part of an output member inside the container of the capacitor comes into contact with the electrolyte, so that in the case where it is not established in film material, it must be carefully insulated to avoid short circuits, and on the other hand because the film metals are not weldable which prevents a simple metal junction.
We have already tried to avoid this drawback by using for the junction member a twisted wire which, on the winding side of the capacitor is made of aluminum, while on the side of the junction terminal there are easily weldable wires. , for example copper. This construction is complicated and the contact between aluminum and copper is insufficient.
In addition, it has been proposed to assemble a copper wire and an aluminum strip forming part of an electrode by bending and to embed the junction in compound. A junction of this type always entails drawbacks of an electrical and mechanical nature, which are further accentuated by the fact that the electrolyte over time penetrates into the layer of compound up to the junction and has a destructive effect by corrosion.
In accordance with the invention, these drawbacks are obviated and a junction is obtained which can easily be produced in series production. An additional advantage of the invention consists in that it solves in a simple way the problem of the gas-tight passage of the outlet member, through the wall of the receptacle containing the condenser.
The invention has the characteristic that the output members are provided in part with a surface layer of material @
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weldable. We can therefore directly use the output member of the winding of the capacitor to establish the seal with the supply terminal of the capacitor while avoiding intermediate welds.
Even in the event that the electrolyte seeps up to the part of the output member which is provided with the weldable metal layer, no corrosion occurs, because the weldable layer adheres intimately to the underlying layer of material. film, so that the electrolyte cannot penetrate between these two layers as is the case with welded or riveted joints where there are always small holes which, although of microscopic dimensions, allow the electrolyte to penetrate between the two different metals and begin its destructive action.
Preferably, the electrolyte is separated by means of a layer of compound from the part of the output member which is weldably metallized.
The output member of an electrode having to satisfy not only the condition of a small footprint, but also that of a transition resistance as small as possible, the output member, in an advantageous embodiment of the invention, is constituted by a part having the shape of a flattened rod at the place where it is fixed to an electrode. The part of the output member located inside the winding can receive, for example by rolling, a very small thickness, so that the space occupied in the winding is extremely small, while the surface of contact with the electrode in question is very large.
It is particularly advantageous to pass the outlet member itself through a wall of the receptacle containing the condenser. In this way, the minimum material is used and, moreover, the number of junctions and, consequently, the transition resistance is reduced to a minimum.
Preferably, the output of the member is such that the output member passes through a cylindrical tube covered in part with weldable metal layers which establish a gas-tight seal on the one hand between the tube and the tube. wall, and on the other hand between the tube and the outlet member.
In another advantageous embodiment, there is placed in the wall of the condenser container a glass bead which embraces a metal tube, through which the output member passes, and to which it is fixed in a gas-tight manner.
The description of the appended drawing, given by way of non-limiting example, will make it clear how the invention can be implemented, the features which emerge both from the drawing and from the text forming, of course, part of the invention.
Fig. 1 shows the junction of an output member to part of a film electrode and Fig. 2 is a section of a coiled electrolytic capacitor, in which the output member of the electrode is isolated from the casing by means of a glass bead.
Fig.3 shows a variant where the organ is supported in a tube of ceramic material. In this figure, the capacitor shown comprises a central electrode immersed in a liquid electrolyte.
The end of an anode film, to which a connecting member is to be attached, bears the reference numeral 1. The output member is made of an aluminum wire.
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about 1 mm in diameter which is flattened by rolling, on the lower side, as shown in figure 2. The flattened part 2 is attached to the film 1 by partially punching the flattened material and the film, after which the tabs thus formed are folded back and flattened, as shown in figure 3. In addition, they can be spot welded. The end 4 of the cylindrical part of the member 2 is lined with a weldable metal layer (hatched, in the drawing).
For this purpose, the outlet member is immersed in a suspension of silver oxide over the length to be covered, after which the silver oxide is reduced.
After having fixed the output member to the anodic film, the capacitor is wound up and impregnated, then the assembly is formed up to the required voltage. Then the coil, which bears the reference number 5 in fig.2, is introduced into the container 6. This container is made of aluminum by extrusion. In order to isolate the winding of the capacitor from the wall of the receptacle, two rubber rings 7 have been placed around the winding, the insulating plate ,, 7! :: being intended to insulate the winding by compared to the bottom of the container. However, it is also possible to introduce the winding into a housing made of insulating material and then place the assembly in the container. The connection member 8 for the cathode is fixed to the receptacle at 9 by a welding point.
On the winding is placed a disc 10 made of paper soaked in artificial resin, which serves as a support for the layer of compound 11 which prevents the electrolyte from passing from the winding 5 to the silver part 4 of the output member. . The latter being perfectly smooth, the compound adheres completely to the rod which ensures a perfect closure, unlike known connections where, for example, the junction by folding between the outlet strip for the electrode and the connecting wire is embedded in the compound.
In practice, the irregular shape of the junction often causes cracks in the compound, where the electrolyte nevertheless penetrates up to the junction. To be perfectly sure in this case that the electrolyte does not rise to the silver end, it is possible to cover the non-silver part of the organ with a layer of varnish, which still generally favors the adhesion of the compound.
The receptacle 6 is provided with a cover 12 of tinned iron, a gas-tight closure being obtained by silvering the edge 13 of the receptacle and by providing a solder ring 14 which constitutes the connection between the receptacle and the lid. The gas-tight passage of the outlet member for the electrode through the cover takes place as follows. To the cover is fixed, by means of the solder 16, a ring 15 made of an alloy of iron, nickel and cobalt. This ring carries a glass bead 17 through which passes the tube 18 of weldable material. To this tube is fixed, in a gas-tight manner, by means of solder 19, the folded silver end 4 of the outlet member and at the same time a contact member 20 provided with a solder tab 21 .
In FIG. 31 the organs corresponding to those represented in FIG. 2 bear the same reference numbers. The container 6 can be mounted on a frame plate by means of the screw 30 fixed to the bottom. The cover 12 is attached to the container in a manner analogous to that shown in Figure 2. The container contains a central electrode 22 which is formed by a number of concentric cylinders on a common bottom. This electrode is supported by the supply conductor in the form of an aluminum rod 23, the end 4 of which is provided with a metal layer which can be welded in the aforementioned manner.
The rod 23 is supported in turn by a tube 24 made of the material known in the trade "calite" which is partly metallized, as shown in the dotted drawing, and which, by means of solder 25, is metallized. is connected to the cover 12 in a gas-tight manner. At the upper surface @
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metallized calite tube is welded a cover-shaped member 26 which is provided with a welding tab 27 and intended to increase the mechanical rigidity of the connection between the rod 23 and the calite tube 24 by means of the weld 28 .
To prevent corrosion of the output member at the electrolyte-air limit, this member is covered over a large part of its length with a chemically inert material such as varnish, as shown in this figure at 31.
The wall of the capacitor has a groove 32 which is pierced with several holes 33 closed by a rubber band 34.
This device safely allows the escape of the developed gases. Although the condenser shown is perfectly sealed against liquids and even gases, rubber was not used for the closure, which has often been done until now.
There is only one rubber band 34 for the valve.